FR3001762A1 - Moteur thermique comportant des soupapes commandees par electro-aimants pour leur ouverture et leur fermeture - Google Patents

Moteur thermique comportant des soupapes commandees par electro-aimants pour leur ouverture et leur fermeture Download PDF

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Abstract

Moteur thermique comportant des soupapes commandées par électro-aimants pour leur ouverture et leur fermeture. Moteur thermiques disposant de culasses(2) placées en tête des cylindres équipés de soupapes d'admission(1) caractérisés en ce que les ouvertures et les fermetures de ces soupapes sont commandées par des électro-aimants (4) fixés sensiblement dans les cavités des ressorts de soupapes, cavités fermées étanches par des capsules (7) manométriques solidaires des soupapes(1) et mise en communication par des canaux(8et 9) avec les conduits(3) d'admission des soupapes.

Description

-1- Devant les normes de pollution édictées par les états, les ingénieurs responsables des moteurs améliorent constamment les qualités des moteurs. Or parmi les améliorations il serait très avantageux de pouvoir modifier les régimes des moteurs, les temps d'ouverture et de fermeture des soupapes d'admission et d'échappement. Avec un arbre à cames, c'est au prix d'importantes modifications qu'on y arrive, tandis qu'avec l'électronique, c'est une carte qui prend en compte les différents paramètres voulus par les ingénieurs et qui commande l'ouverture, la durée des ouvertures et fermetures des soupapes. Suivant une caractéristique de l'invention, les moteurs thermiques disposant de culasses placées en tête des cylindres équipées de soupapes d'admission sont caractérisés en ce que les ouvertures et les fermetures de ces soupapes sont commandées par des électro-aimants fixés sensiblement dans les cavités des ressorts de soupapes, cavités fermées étanches par des capsules manométriques solidaires des soupapes et mise en communication par des canaux avec les conduits d'admission de ces soupapes. Autrement dit, on positionne dans les cavités des ressorts des soupapes classiques, des électro-aimants qui déplacent leurs noyaux solidaires des tiges des soupapes pour ouvrir et fermer les soupapes d'admission dont les queues de ces soupapes sont solidaires des centres de capsules manométriques fixées étanches sur la culasse permettant la longueur du déplacement des soupapes, les cavités sont mises en communication par des canaux avec les conduits d'admission des soupapes, dans la culasse. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un vérin piézo-électrique est positionné solidaire de la culasse au dessus de la capsule manométrique de façon a ce que la tige du vérin entre en contact avec la capsule et la queue de soupape lorsque le vérin n'est pas sous tension et la soupape fermée, dés la mise sous tension du vérin, celui-ci empêche la fermeture totale de la soupape par son léger déplacement. Autrement dît on cherche à éviter le claquement brutal de la soupape sur la culasse en l'empêchant de fermer totalement. L'invention et ses avantages seront mieux compris grâce aux exemples de 30 réalisation donnés à titre indicatif mais non limitatif pour lesquels : La figure 1 représente en coupe verticale une soupape équipée de son électroaimant et de sa capsule manométrique. La figure 2 représente en coupe verticale une soupape conforme à la figure 1 mais équipée d'un vérin piézo-électrique. 35 La figure 1 représente en coupe verticale une soupape (1) , une culasse (2), un conduit d'admission (3) de la tête de la soupape (1), un électro-aimant (4) avec sa - 2 - culasse (5) et son noyau (6) solidaire de la soupape (1), une capsule (7) manométrique fixée sur la culasse à l'intérieur de la cavité de l'électro-aimant (4) et dont le centre est solidaire de la queue de la soupape (1), rendant étanche la cavité de l'électro-aimant, en la séparant de l'atmosphère, des conduits (8) et (9) mettant en communication le conduit (3) d'admission de la tête de soupape (1) avec la cavité de l'électro-aimant (4). La figure 2 représente en coupe verticale une soupape (1) conforme à la figure 1, une culasse (2) un conduit d'admission (3) de la tête de la soupape (1), un électro-aimant (4) avec sa culasse (5) et son noyau (6) solidaire de la soupape (1), la tige de la soupape passe au travers de la culasse (5) de l'électro-aimant, une capsule manométrique (7) étanche reliant la cavité de l'électro-aimant avec l'atmosphère solidaire de la tige de la soupape, des conduits (8) et (9) mettant en communication le conduit (3) d'admission d'air de la tête de la soupape (1) avec la cavité de l'électro-aimant (4), un verin (10) piézo-électrique avec sa tige (11) de poussée positionné au dessus de la culasse de façon à mettre en contact, sa tige (11) avec la queue de la soupape (1).
Le fonctionnement est le suivant, la capsule manométrique (7) étanche à la fois avec la culasse (2) et avec la tige de la soupape (1) a pour but de rendre la soupape (1) indépendante de la pression de l'air d'admission du conduit (3) de la tête de la soupape grâce aux conduits (8) et (9) car dans les moteur modernes, les turbocompresseur fournissent des pression d'admission élevées. Pour l'ouverture et la fermeture de la soupape (1) la carte électronique commande au moins un électro-aimant qui ouvre et ferme la soupape par le déplacement de son noyau (6) solidaire de la soupape. Pour la figure 2, un vérin piézo-électrique (10) dont le déplacement est très faible à été ajouté au dessus de la culasse de façon à ce que la tige (11) de poussée du vérin soit au contact avec la queue de la soupape (1) quand le vérin (10) n'est pas sous tension, dés qu'il est sous tension le vérin (10) déplace la soupape en empêchant la fermeture complète de la soupape. La carte électronique pour l'ouverture et la fermeture de la soupape met sous tension l'électro-aimant et le vérin piézo-électrique. Pour la fermeture, l'électro-aimant déplace la soupape et la queue de la soupape (1) entre en contact avec la tige du vérin piézo-électrique qui absorbe l'énergie cinétique de la soupape en évitant le claquement de la soupape contre la culasse (2) du moteur, immédiatement après le choc le courant du vérin piézo-électrique est coupé, alors que le courant est maintenu dans l'électro-aimant (4) et la soupape se ferme complètement. Pour l'ouverture le vérin piézo-électrique plus rapide participe au déplacement de la soupape. Ce montage a pour objectif la réduction du bruit occasionné par le claquement des soupapes contre la culasse en positionnant un matériau absorbeur de choc entre la queue de soupape et la tige du vérin. - 3 - Remarque : on positionne au moins un électro-aimant mais on peut en positionner deux, un pour ouvrir la soupape, l'autre pour la fermer, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (2)

  1. REVENDICATIONS1. Moteur thermiques disposant de culasses(2) plac ées en tête des cylindres équipés de soupapes d'admission(1) caractérisés en ce que les ouvertures et les fermetures de ces soupapes sont commandées par des électro-aimants (4) fixés sensiblement dans les cavités des ressorts de soupapes, cavités fermées étanches par des capsules (7) manométriques solidaires des soupapes(1) et mise en communication par des canaux(8et 9) avec les conduits(3) d'admission des soupapes.
  2. 2`) Moteur thermiques conforme à la première revend ication caractérisés en ce qu'un vérin (10) piézo-électrique solidaire de la culasse (2) est positionné au dessus de la capsule manométrique (7) de façon à ce que la tige (11) du vérin (10) entre en contact avec la capsule (7) et la queue de soupape (1), le vérin (10) n'étant pas en tension et la soupape (1) fermée, dés la mise sous tentions du vérin (10) celui-ci empêchant la fermeture totale de la soupape par son léger déplacement.
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